Complementi di idrologia - appunti

Telerilevamento

Il telerilevamento è la scienza che si occupa di acquisire informazioni sulla superficie terrestre senza essere in contatto con essa.

Per questo è diversa dai sistemi di misura tradizionali: un termometro, ad esempio, per misurare le temperature deve entrare in contatto con il mezzo.

Le informazioni sono acquisite mediante il rilevamento e la registrazione dell'energia riflessa e emessa e processando ed analizzando tali informazioni.

L'energia che viene rilevata può avere due origini: energia emessa dalla stessa superficie ed energia esterna che la superficie riflette.

Dato che il complesso di telerilevamento non viene effettuato con un singolo strumento ma con un sistema, è almeno costituito da:

1. Fonte di energia (può essere il Sole ma anche il satellite sensore)
2. Atmosfera (non è trasparente rispetto alla radiazione per cui è necessario conoscerla in dettaglio)
3. Obiettivo
4. Sensore
5. Trasmissione e processamento
6. Interpretazione e analisi
7. Produzione dei risultati

Dato che il telerilevamento si basa sulla radiazione elettromagnetica emessa o riflessa è importante fare un riepilogo su alcuni concetti di base.

In generale un'onda elettromagnetica può essere pensata come sovrapposizione di onde piane sinusoidale caratterizzata ciascuna da una lunghezza d'onda "λ" e da una frequenza "f".

Se il mezzo di propagazione è il vuoto allora la frequenza è legata alla lunghezza d'onda tramite la velocità della luce nel vuoto (≈3 · 10⁸ m/s) mediante la relazione λ=f⋅c.

L'insieme di tutte le lunghezze d'onda (analogamente l'insieme di tutte le frequenze) costituisce lo spettro elettromagnetico.

È importante ricordare che tra la frequenza di un'onda e l'energia trasportata esiste una proporzionalità diretta: maggiore è la frequenza e maggiore risulta l'energia trasportata.

Ciò è espresso dalla legge di Planck E=h.f essendo "E" l'energia ed "h" la costante di Planck.

Per le telecomunicazioni e per il telerilevamento vengono utilizzate solamente...

Telerilevamento

Il telerilevamento è la scienza che si occupa di acquisire informazioni sulla superficie terrestre senza essere in contatto con essa.

Per questo è diverso dai sistemi di misura tradizionale: un termometro, ad esempio, per misurare la temperatura deve entrare in contatto con il mezzo.

Le informazioni sono acquisite mediante il rilevamento e la registrazione dell'energia riflessa o emessa e processando ed analizzando tali informazioni.

L'energia che viene rilevata può avere due origini: energia emessa della stessa terra o energia esterna che la superficie riflette.

Dato che il telerilevamento non viene effettuato con un singolo strumento ma con un sistema di strumenti costituito da:

1. Fonte di energia (può essere il sole ma anche il satellite sensore)
2. Atmosfera (non è trasparente rispetto alla radiazione per cui è necessario conoscerla in dettaglio);
3. Obiettivo
4. Sensore
5. Trasmissione e processamento
6. Interpretazione e analisi
7. Produzione del risultato

Dato che il telerilevamento si basa sulla radiazione elettromagnetica emessa o riflessa è importante fare un riepilogo su alcuni concetti di base.

In generale un'onda elettromagnetica può essere pensata come sovrapposizione di onde piane sinusoidali costituite ciascuna da una lunghezza d'onda "λ" e da una frequenza "f".

Se il mezzo di propagazione è il vuoto allora le frequenze sono legate alle lunghezze d'onda tramite la velocità della luce nel vuoto (c=3∙10⁸ m/s) mediante la relazione c = λ f.

L'insieme di tutte le lunghezze d'onda (o analogamente l'insieme di tutte le frequenze) costituisce lo spettro elettromagnetico.

È importante ricordare che tra la frequenza di un'onda e l'energia trasportata esiste una proporzionalità diretta: maggiore è la frequenza e maggiore risulta l'energia trasportata.

Ciò è espresso dalla legge di Planck E=h.f essendo "E" l'energia ed "h" la costante di Planck.

Per le telecomunicazioni e per il telerilevamento vengono utilizzate solamente

alcune delle lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico.

Le onde radar sono caratterizzate da lunghezze d'onda tra 0,1 cm e 100 km e tra esse

rientrano le microonde che sono utilizzate nel telerilevamento sia attivo che passivo.

Alle destra delle microonde si entra nella zona dell'infrarosso (suddivisa in infrarosso

estremo, lontano, medio e vicino che copre lunghezze da 0,75 µm a 100 µm e dunque

nella zona del visibile, ovvero le lunghezze d'onda percepibili dall'occhio umano.

Proseguendo verso lunghezze d'onda minori si incontrano le zone relative all'ultra-violetto,

raggi x ed infine ai raggi gamma.

Nel telerilevamento, in generale, vengono utilizzatedue regioni spettrali: quella "ottica",

ovvero la parte del visibile, dell'infrarosso e quelle delle microonde.

Il telerilevamento nella regione del visibile e dell'infrarosso vicino er basa s